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Todo lo que necesitas saber sobre el fusible

Ampliamente en ingeniería eléctrica y electrónica, un fusible sirve como un dispositivo de seguridad eléctrica que protege los aparatos eléctricos como refrigeradores, televisores, computadoras, etc. de daños por alto voltaje. A menudo se aplica un fusible al enchufe de estos aparatos para que cualquier sobrecorriente se detenga antes de ingresar al dispositivo.

Se puede decir que un fusible es un dispositivo de sacrificio porque cuando fluye demasiada corriente a través de él, el cable o la tira de metal se derrite y se abre. Este cable se puede volver a cablear o se debe reemplazar el fusible. Entonces, en este caso, los fusibles evitan que cualquier condición de sobrecorriente ingrese a los aparatos eléctricos.

Hoy conocerá la definición, construcción, aplicaciones, componentes, diagrama, clasificación, tipos y funcionamiento de un fusible. También conocerá las ventajas y desventajas de los fusibles en sus diversas aplicaciones.

¿Qué es un fusible?

Un fusible es un dispositivo de seguridad que se utiliza para proteger un circuito eléctrico de sobrecorriente. Se aplica a varios circuitos eléctricos ya que las condiciones de sobrecorriente pueden ocurrir en cualquier momento. Los fusibles funcionan como disyuntores o estabilizadores que también protegen los dispositivos de daños. Pero en su caso, se usa una tira delgada o hilo de metal para bloquear una gran cantidad de corriente o un exceso de flujo de corriente para que no ingrese a un circuito eléctrico. Cuando esto sucede, el fusible se derrite, lo que hace que la tira delgada se separe cuando luego se corta el suministro de energía al electrodoméstico.

Construcción

Dado que existen varios tipos de fusibles con diferentes clasificaciones, su construcción también será de diferentes materiales para satisfacer la demanda de las aplicaciones. Un elemento fusible está hecho de zinc, cobre, plata, aluminio o aleaciones porque brindan características estables y predecibles.

Con este material, el fusible idealmente llevaría su corriente nominal indefinidamente, haciendo que se derrita rápidamente en un pequeño exceso. Estos elementos no se dañan fácilmente con pequeñas sobretensiones inofensivas de corriente y no se oxidan ni cambian de comportamiento después de un largo período de servicio. Los elementos fusibles tienen forma para aumentar los efectos de calentamiento. En un fusible más grande, la corriente puede dividirse entre varias tiras de metal.

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Aplicaciones de fusibles

A continuación se muestran las aplicaciones de varios tipos de fusibles:

Componentes de fusibles

Debido a que hay muchos tipos de fusibles con diferentes capacidades de trabajo, sus componentes son diferentes. Sin embargo, los componentes básicos de un fusible son una tira delgada o hilo de metal. La siguiente figura brinda más detalles sobre las distintas partes de los fusibles según los tipos.

Diagrama de fusibles:

Característica de los fusibles

A continuación se presentan las características de los fusibles en un sistema eléctrico electrónico:

Valoración actual:

Esta es la cantidad máxima de retención de corriente en el fusible sin derretirse. Se conoce como calificaciones actuales. Es la capacidad de carga de corriente, medida en amperios y son las características térmicas.

Actual (Cin)=75%Actual (calificación)

Voltaje nominal:

Esto es cuando el voltaje conectado en serie con el fusible no aumenta la clasificación de voltaje, es decir,             V(fusible)>V (circuito abierto)

Clasificación I2t:

Esta es la cantidad de energía transportada por el elemento fusible cuando ocurre cualquier falla eléctrica o cuando ocurre un cortocircuito. Mide la energía térmica debida al flujo de corriente del fusible y se genera cuando el fusible se funde.

Capacidad de interrupción o ruptura;

Esta es la clasificación máxima de corriente sin daño interrumpido por el fusible

Capacidad de corte> tensión nominal máxima

Capacidad de ruptura

Caída de tensión:

Esto es cuando fluye una corriente excesiva, lo que hace que el elemento fusible se derrita y abra el circuito. Debido a este cambio de resistencia y al voltaje, la caída de voltaje será menor.

Temperatura:

Esto es cuando la temperatura de funcionamiento es más alta, lo que resulta en una clasificación de corriente menor, por lo que el fusible se derrite.

El siguiente gráfico muestra la temperatura y la capacidad de carga de corriente de un fusible. El proceso muestra que en el punto donde tres líneas se encuentran a 25 grados centígrados, la capacidad de carga actual del fusible será del 100%. Después de un tiempo, la capacidad de corriente disminuye en el fusible de fusión lenta, que luego disminuye hasta aproximadamente 65 grados C. El resultado muestra que un aumento en la temperatura disminuirá la capacidad de carga de corriente del fusible.

Consideración de selección de fusibles

A continuación, se detallan las cosas que se deben tener en cuenta al seleccionar los tipos de fusibles:

Clasificación del fusible =(vatios/voltios) x 1,25

  • Conozca la potencia (vatios) del electrodoméstico; generalmente se ve en el manual del electrodoméstico
  • Conozca la clasificación de voltaje; el voltaje debe ser mayor que el voltaje del circuito para que pueda proteger adecuadamente el dispositivo.
  • Seleccione fusibles como el tipo de retardo de tiempo para cargas inductivas y fusibles de acción rápida para cargas resistivas.
  • Utilice el valor nominal de fusible más alto después del cálculo. Por ejemplo, la clasificación del fusible calculada podría ser de 5,334 amperios, se espera que use un fusible de 6 amperios.

Clasificación de fusibles

La clasificación de los fusibles es una categoría en la que se incluyen varios tipos de fusibles. Todos los fusibles se pueden clasificar como fusibles de CA y CC. Los fusibles de CA también se dividen en dos partes; fusibles de alta tensión o fusibles de baja tensión dependiendo de su diseño y elemento con que estén fabricados. La siguiente figura organiza los distintos tipos de fusibles según su clasificación.

Diferentes tipos de fusibles

A continuación se muestran los distintos tipos de fusibles y sus funciones:

Fusibles de CC – Los fusibles de CC son más grandes y tienen un valor de contacto superior a 0 V para que el circuito no se descuide y se apague fácilmente. Existe la posibilidad de un arco eléctrico entre los cables fundidos. Para superar esto, los electrodos se colocan a distancias más grandes y, por lo tanto, aumenta el tamaño de CC.

Fusibles de CA – Los tipos de fusibles de CA son de menor tamaño, ya que oscilan entre 50 y 60 veces por segundo desde el mínimo hasta el máximo. Debido a esto, se eliminan las posibilidades de arco entre los cables fundidos. De ahí que se puedan aparcar en tamaños pequeños.

Tal como se mencionó anteriormente, los fusibles de CA se clasifican en dos partes; fusibles de baja tensión y fusibles de alta tensión.

Tipos de fusibles de baja tensión (BT)

Tipos de fusibles de cartucho:

estos tipos de fusibles están totalmente cerrados en un contenedor y tienen un contacto de alambre de metal que aparece en vidrio. Los tipos de cartuchos de fusibles son de dos tipos; Fusible tipo D y tipo enlace o HRC (alta capacidad de ruptura).

Fusibles de cartucho tipo D – este fusible consta de un cartucho, una base de fusible, una tapa y un anillo adaptador. La tapa está montada en la base del fusible, que está equipada con el elemento fusible con cartucho a través de un anillo adaptador. El fusible comienza su trabajo cuando la punta del cartucho hace contacto con el conductor.

Fusibles tipo enlace o HRC (alta capacidad de ruptura) – estos tipos de fusibles permiten que el flujo de corriente se dé en condiciones normales. El arco producido por el fusible quemado se controla ya que el fusible está hecho de porcelana, plata y cerámica. El recipiente del elemento fusible está lleno de arena de sílice. Estos tipos de fusibles de cartucho se dividen en dos;

  • Tipo de cuchilla o enchufable:el cuerpo del fusible está hecho de plástico y se puede reemplazar fácilmente en el circuito sin ninguna carga.
  • Tipo atornillado:las placas conductoras se fijan a la base del fusible en estos tipos de fusibles.

Fusible recableable o kit-kat:

Los tipos de fusibles recableables son buenos de tal manera que todo su cuerpo está aislado, se pueden quitar fácilmente cuando la corriente fluye a través del fusible sin causar descargas eléctricas o lesiones. Su base actúa como borne de entrada y salida de porcelana y el portafusible se utiliza para sujetar el elemento fusible que está compuesto por cobre, aluminio, estaño, plomo, etc.

Fusible delantero:

Los tipos de fusibles delanteros se utilizan para cerrar y disparar circuitos. Tienen bastante fuerza y ​​desplazamiento.

Fusible de interruptor:

Un fusible de interruptor es básicamente un metal que encierra un interruptor y un fusible. Se usa mucho para niveles de voltaje bajo y medio.

Fusible de caída:

En un fusible de caída, su fusión hace que el elemento del fusible caiga por gravedad sobre su soporte inferior. Se utilizan en transformadores de exterior para protección.

Tipos de fusibles de alto voltaje (HV)

Todos los tipos de fusibles de alta tensión se utilizan en tensiones nominales de hasta aproximadamente 1,5 Kv a 138 K. Se utilizan para proteger transformadores de medida y pequeños transformadores. El arco se produce cuando se crea el calor, lo que hace que el ácido bórico genere una gran cantidad de gases. Es por eso que se usa en aplicaciones al aire libre. Está hecho de plata, estaño y cobre. Los fusibles de alta tensión son de tres tipos:

Fusible de cartucho HRC – es similar a la versión de bajo voltaje de este fusible, solo que hay algunas características adicionales en este tipo. La siguiente figura muestra sus componentes y características.

Fusible líquido HRC – estos tipos de fusibles se utilizan para circuitos de hasta 100 A de corriente nominal y sistemas de aproximadamente 132 kV. Tiene un tubo de vidrio lleno de tetracloruro de carbono y uno de sus extremos está empacado y el otro está fijado con un alambre de bronce fosforoso. Durante su funcionamiento, se utiliza un líquido en el fusible para extinguir el arco, lo que aumenta la capacidad de cortocircuito.

Fusible de expulsión HRC – este es un fusible escapable, es decir, el efecto de expulsión de gases producido por arco interno. El ácido bórico se llena en la cámara del eslabón fusible para la expulsión de gases.

Principio de funcionamiento

El funcionamiento de los fusibles es menos complejo y se puede entender fácilmente ya que funciona con el principio del efecto de calentamiento de la corriente. Tal como se mencionó anteriormente, se compone de una delgada tira o hilo de alambre de metal que es un elemento no combustible. Este alambre de metal está conectado entre los extremos de los terminales. Siempre está conectado en serie con el circuito eléctrico.

Cada vez que se crea una corriente o calor excesivos debido a un flujo de corriente intenso en el circuito, el fusible se funde. Esto se debe al bajo punto de fusión del elemento y abre el circuito.

Este flujo excesivo puede provocar la ruptura del cable y, por lo tanto, detiene el flujo de corriente. El fusible se puede volver a cablear cuando está abierto o se puede reemplazar o cambiar por uno nuevo de las mismas clasificaciones.

Los fusibles también actúan como disyuntores, que se utilizan para romper circuitos cuando ocurre una falla repentina en el circuito. No actúa solo como protector, sino que también se utiliza como medida de seguridad para evitar daños a los humanos. La siguiente figura muestra cómo funciona un fusible.

Vea lo siguiente para obtener más información sobre cómo funcionan los fusibles:

Ventajas y desventajas de los fusibles

Ventajas:

A continuación se presentan los beneficios de un fusible eléctrico en sus diversas aplicaciones:

  • Se termina la sobrecarga o la corriente alta.
  • La ausencia de un fusible provoca averías eléctricas que pueden producirse en el cableado o quemar el aparato eléctrico.
  • Se reduce el peligro eléctrico, ya que la quema de productos electrónicos puede provocar un incendio descontrolado.
  • Costo seguro de reparación en electrodomésticos.
  • El fusible en sí es económico y se puede reemplazar fácilmente.
  • La mayoría de los tipos de fusibles son económicos.
  • No se requiere cuidado o mantenimiento adicional.
  • Son portátiles y se pueden mover fácilmente.

Desventajas:

A pesar de las ventajas de los fusibles, aún existen algunas limitaciones. a continuación se muestran las desventajas de los fusibles en sus diversas aplicaciones:

  • La función de tiempo actual no estará siempre sincronizada con la del elemento de protección.
  • Las características de corriente de tiempo reversible permiten que el dispositivo se utilice como protección contra sobrecargas

Conclusión

Los fusibles son componentes de protección que evitan que los aparatos eléctricos se sobrecarguen o sufran corriente de alto voltaje. En este artículo, hemos profundizado en el dispositivo llamado fusible, se discutió su definición, aplicación, componentes, tipos de diagramas, funcionamiento, etc.

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